Isomerismo, la existencia de moléculas que tienen el mismo número de átomos del mismo tipo (y por tanto la misma fórmula) pero que difieren en sus propiedades químicas y físicas. La raíz de la palabra isómero es griega: isos más meros, o «partes iguales». Dicho de forma coloquial, los isómeros son compuestos químicos que tienen las mismas partes pero que, sin embargo, no son iguales. Para hacer una burda analogía, dos pulseras, cada una de ellas compuesta por cinco cuentas rojas y cinco verdes, podrían disponerse de muchas formas isoméricas diferentes, según el orden de los colores. Cada pulsera tendría las mismas partes, es decir, las cinco cuentas rojas y las cinco verdes, pero cada variación sería diferente. También se podrían imaginar combinaciones de esas mismas cuentas en las que las cadenas colgantes se unieran a la pulsera de diversas formas. Podríamos imaginar dos pulseras del mismo orden rojo-verde pero con cadenas idénticas unidas en diferentes orientaciones. Estas estructuras también serían análogas a los isómeros. En una analogía más sutil, las manos de uno pueden verse como isómeras. Cada mano posee los mismos tipos de dedos, pero una mano derecha nunca puede superponerse perfectamente a una mano izquierda; son diferentes.
El tiempo y la energía también son factores en el isomerismo. Las moléculas son entidades móviles, que experimentan todo tipo de movimientos de rotación que cambian sus formas, y esos movimientos requieren energía. Así, algunas moléculas pueden ser iguales en una escala de tiempo o en un conjunto de condiciones energéticas, pero diferentes, o isoméricas, en otras. Por último, un isómero debe ser un mínimo energético; debe encontrarse en un pozo de energía.
Hay dos tipos generales de isómeros. Los isómeros constitucionales son moléculas de diferente conectividad-análogas a las pulseras simples en las que el orden de las cuentas rojas y verdes es diferente. El segundo tipo son los estereoisómeros. En los estereoisómeros la conectividad es la misma, pero las partes están orientadas de forma diferente en el espacio.